余蒙 王啟帆
(山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司,山東 濟(jì)南 201112)
隨著我國城市化程度的提高,地下管線復(fù)雜性也隨之上升,數(shù)量與類別都有所增加,作為重要的城市基礎(chǔ)建設(shè),地下管線承擔(dān)著電力、燃?xì)獾热粘I畋貍淠茉吹倪\(yùn)輸和調(diào)配工作,其建設(shè)質(zhì)量直接影響到城市居民的生活質(zhì)量和整座城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在地下管線的探測工作中,綜合物探方法是一種較為常用和有效方法,本文主要就其在實(shí)踐中應(yīng)用展開分析。
對(duì)地下管線進(jìn)行分類,根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)的不同,可分為不同的類別,以用途為劃分依據(jù)可分為自來水管線、通訊管線、燃?xì)夤芫€等等。一般而言,對(duì)地下管線的分類,主要采用管線的物理性質(zhì)作為劃分依據(jù),以此為標(biāo)準(zhǔn)可劃分為三類:第一種是金屬管線,這類管線基本屬于鋼材或者鑄鐵材質(zhì),主要有自來水管道、工業(yè)管道、供熱管道等。第二種是電纜,一般為銅、鋁材質(zhì),寬帶光纖、有線電視線路、通訊線路等都屬于這一類。第三種是非金屬管線,主要采用水泥或塑料等材質(zhì),排水管道常常使用這一類管線。
地下管線的探測工作主要存在以下幾個(gè)特點(diǎn):第一,地下管線覆蓋整個(gè)城市,探測工作面臨著復(fù)雜的環(huán)境因素,城市的各個(gè)區(qū)域各有不同的特點(diǎn),繁華街道、居民區(qū)、工廠、學(xué)校等各個(gè)區(qū)域?qū)μ綔y的干擾程度也有所不同,這決定了在實(shí)際的探測過程中,不能只固守一種方式,而需要根據(jù)城市各個(gè)區(qū)域不同的特點(diǎn),采用不同的探測方法。第二,就地下管線本身而言,各種管線的使用途徑、物理材質(zhì)和大小粗細(xì)等方面存在著較大的差異,鋪設(shè)方法也不盡相同,這要求探測工作應(yīng)盡量采用較為先進(jìn)的設(shè)備,保證不同類型的管線能被有效測量。第三,在探測工作進(jìn)行時(shí),技術(shù)人員應(yīng)該盡量尋找最優(yōu)的解決方案,在保證測量范圍和質(zhì)量的前提下,盡量減少對(duì)地面活動(dòng)的干擾和對(duì)城市面貌的損壞。
與其他探測工作相似,地下管線的探測工作需注意以下幾個(gè)事項(xiàng):第一,做好探測之前的準(zhǔn)備工作,針對(duì)探測地點(diǎn)的特質(zhì)選擇相應(yīng)的勘探儀器、方法和技術(shù)。第二,在城市內(nèi)展開相應(yīng)的定位工作和測量工作。第三,對(duì)在測量中所取得的數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行整理,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析,對(duì)整個(gè)城市的地下管線情況進(jìn)行大致摸底。第四,在實(shí)際測量過程中,要遵循先易后難的原則,優(yōu)先測量管線稀少區(qū)域,然后逐步拓展到密集區(qū)域,同時(shí)需要注意,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先探測電纜類別的地下管線,然后依次探測金屬管線和非金屬管線。除此之外,由于所鋪設(shè)的管道在大小、深淺和管徑上都有所不同,因此,開展探測工作時(shí),需要按照一定的順序進(jìn)行,比如采用先淺后深,先大后小等探測原則,將探測過程系統(tǒng)化、技巧化,從而在最大程度減少人力和物力的浪費(fèi)。
相較于其他探測方法而言,電磁法的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在效率和精確度方面,這兩個(gè)優(yōu)勢使電磁法在實(shí)踐中運(yùn)用比較廣泛。該探測方法的原理,即利用電磁對(duì)地下的金屬管線和電纜進(jìn)行感應(yīng),從而根據(jù)不同的頻率信號(hào)來判斷具體的管道類型,這就導(dǎo)致了一個(gè)不可避免的缺陷,就是無法對(duì)非金屬管線進(jìn)行探測。在具體實(shí)踐過程中,電磁探測設(shè)備能夠直接將相關(guān)地下管線的信息傳輸?shù)教綔y控制中心,有控制中心進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的有效探測。目前階段,電磁法在應(yīng)用于大管徑金屬管線和地面暴露極少的管線探測工作中,表現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢。
由上述可知,電磁法主要利用不同介質(zhì)的不同電磁特性對(duì)地下管線進(jìn)行探測與分析,一個(gè)明顯的缺陷在于無法對(duì)非金屬管線進(jìn)行探測,而在城市地下管線的類別中,塑料管道和其他非金屬材質(zhì)的管道的使用也并不少見。因此,為了對(duì)這一類管線進(jìn)行有效探測,需要將地質(zhì)雷達(dá)法引入到地下管線探測工作中。但是在運(yùn)用中,技術(shù)人員一定要事先對(duì)工作區(qū)域的管道特征進(jìn)行一定程度的了解,才能在此基礎(chǔ)上設(shè)置相匹配的參數(shù),使探測工作效果達(dá)到最大化。相較而言,地質(zhì)雷達(dá)法的應(yīng)用范圍更為廣泛,無論是對(duì)金屬管線或非金屬管線進(jìn)行探測,都能取得較好的效果。
我國許多城市都建設(shè)在河流附近,近年來,隨著城市的擴(kuò)張,使地下管線的范圍逐漸拓展到水下管,比如輸水管線和輸油管線常常需要從水底經(jīng)過,而水底環(huán)境與地理環(huán)境有著明顯的不同,探測難度較大,常用的探測方法在水中容易受到限制。在此種情況下,可以采用超聲波探測法,利用超聲波可在水下傳播的特點(diǎn),對(duì)水下管道進(jìn)行全面的探測和了解,設(shè)備發(fā)出的電脈沖在接觸到水底的管道時(shí),會(huì)將超聲波反射回來,通過相應(yīng)的接收設(shè)備,便可詳細(xì)掌握管道相關(guān)信息。而且通過計(jì)算聲波傳回的時(shí)間,可以對(duì)管道在水下的深度進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算,使探測工作能夠高質(zhì)量完成。
事實(shí)上,除了上述三種方式之外,還有許多地下管線探測方法未能一一列出,總體而言,只要遵循具體情況具體分析,有針對(duì)性的采用探測設(shè)備和方法,及時(shí)更新技術(shù),便能在很大程度上提升地下管線探測工作的有效性,為城市建設(shè)發(fā)揮更大的作用。